宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ）と三菱重工業が開発した新型の大型基幹ロケット「Ｈ３」試験機２号機の打ち上げが１５日に迫った。２０２３年３月に打ち上げた同１号機は２段目のエンジンが点火せずに失敗したが、約１年間の原因究明や対策の検討を経て２回目に挑む。打ち上げを成功させ、災害時の観測や気象情報の取得、偵察などの役割を担う人工衛星や惑星探査機などを国内から宇宙に輸送する新たな手段の確立を目指す。（飯田真美子）

部品適合性など広く検証　失敗原因、絞り込まず時短

今回打ち上げるＨ３試験機２号機は見た目は同１号機と大きく変わらないが、原因を特定して中身に対策を講じた。同１号機の打ち上げ失敗の原因究明はすぐに始まり、２段目のエンジンに関連した装置で過電流の発生が主な要因であることが早期に分かった。だが詳細な検証には半年以上の時間がかかり、ＪＡＸＡの岡田匡史Ｈ３プロジェクトマネージャは「原因を詰めていた２３年夏が一番苦しかった」と振り返る。その中で、点火プラグ内でのショート（短絡）、信号の増幅を行うトランジスタへの定格以上の電圧印加、推進系制御装置での部品の故障の三つのシナリオが浮かび上がった。

「従来機（Ｈ２Ａ）は実績があり、（その信頼が悪い方向に作用し）Ｈ３への部品の適合性や製造・検査への対策に不十分なところがあった」（岡田プロマネ）と強調。三つのシナリオすべてに対策し、電気部品の絶縁・検査強化、部品の選別や削除などを徹底した。さらにＨ２Ａ以前から宇宙開発で使われ続けている“枯れた技術”を検証し、原因以外の部分でも設計や部品などの適合性を確かめて反映した。

一般的には原因を一つに絞り込む。だがＨ２Ａが５０機で引退となり、宇宙への輸送を待つ人工衛星などが多いといった背景もあるため早急な再打ち上げが求められていた。そこで、原因を一つに絞り込まずに主要と見られる三つの原因にすべて対策を講じることで短時間での再打ち上げの実現につなげた。

小型衛星“相乗り”

今回のＨ３試験機２号機には、当初は地球観測衛星「だいち４号」を搭載する予定だったが、同１号機の失敗を受けて大型の衛星を積む位置にはダミー衛星を載せる。一方で重量の余剰分を利用して搭載する相乗り衛星は、宇宙への輸送費は無償だが打ち上げが失敗して衛星が失われてもＪＡＸＡが補償しない条件で公募を実施。キヤノン電子の光学地球観測衛星「ＣＥ―ＳＡＴ―１Ｅ」とセーレンなどが開発した小型人工衛星「ＴＩＲＳＡＴ」が選ばれた。

ＣＥ―ＳＡＴ―１Ｅは１７年に打ち上げたＣＥ―ＳＡＴ―１の後継機となる小型地球観測衛星。望遠鏡部分にキヤノンのデジタル一眼レフカメラが使われており、キヤノン電子衛星システム研究所の河面郁夫副所長は「昼間の地表を高感度で撮影できる」と説明。小型衛星だが最大８０センチメートルという高い分解能を持つ。

ＴＩＲＳＡＴは経済産業省の委託事業で開発した遠赤外線カメラが搭載された衛星。工場などの熱源などを宇宙から感知し、稼働状況を推定できる。民間の地球観測衛星が打ち上がることで、さまざまな地上のデータ取得が可能になる。

Ｈ３は従来機Ｈ２Ａの後継機として開発が始まり、輸送コストは従来の半額である約５０億円が目標だ。そのために宇宙用でなく民生部品を活用し、他のロケットと部品を共用するといった工夫をしている。米主導の有人月探査「アルテミス計画」で物資を輸送する手段としても活用される見込みで、国際的にも注目度は高い。

高頻度・安価　小型ロケットサービスに関心

海外では米国のスペースＸを中心に世界中で宇宙輸送ビジネスが活発化している。日本は打ち上げ回数は少ないが、安心安全を売りにロケット開発を進めてきた。だが、国内でも高頻度で安価な宇宙輸送の手段が求められている。

こうした状況の中、キヤノン電子などが出資するスペースワン（東京都港区）は、契約から短期間で衛星を打ち上げるサービスの確立を目指しており、３月９日にも小型ロケット「カイロス」初号機を打ち上げる。スペースワンの遠藤守取締役は「打ち上げまで慎重に確実に準備を進めたい」とコメント。宇宙輸送の手段が増えることで、日本の宇宙開発の推進につながると期待される。

インタビュー

神経研ぎ澄ませて準備
JAXA・H3プロジェクトマネージャの岡田匡史氏

Ｈ３試験機２号機の打ち上げを控え、種子島宇宙センター（鹿児島県南種子町）に入ったＪＡＸＡの岡田匡史Ｈ３プロジェクトマネージャは、８日までに日刊工業新聞のオンライン取材に応じ「同じ失敗はもう起きないだろう、やりきった」と自信を示した。

―打ち上げまで１週間を切りました。
「１号機の失敗から１年弱が経過し、ついにここまで来たかという気持ち。現在は打ち上げに向けたロケットの組み立てを進めており、８日にもフェアリングを取り付けて実質的なカウントダウンが始まる。原因となった２段目のエンジンに搭載する電気系の装置は１月中に組み込んで機能点検し、問題はなかった。他にやり残したことはないかを探りつつ、神経を研ぎ澄ませながら準備している」

―詳細な原因究明に時間がかかりました。
「原因となった電気系のチームには物理の理論に強い人材が少なかった。そこでＪＡＸＡの衛星を作るチームや三菱重工の研究所に所属する人材に協力してもらい、原因となった機構の解明などに関する知見を深めた。普段ロケット開発に関わらない部門ならではの新しいセンスがあった。将来の宇宙開発では、こうしたさまざまな分野の人たちが関わり合うことで、これまでにないこなれたシステムを作れると感じた」

―失敗の原因部分以外で１号機と変更したところは。
「１号機と２号機は双子の兄弟のように似ているロケットで、原因部分以外の大幅な変更はない。ただ１号機の飛行で得られたデータはすべてフィードバックしており、新型の１段目の主力エンジンである『ＬＥ―９』の燃焼が良かったことが分かった。一方で、１段目のエンジンを分離した時の衝撃が大きいことが判明。２号機ではこの衝撃のレベルを下げるために緩衝機構を変更した」

―多くの人が打ち上げに期待しています。
「開発に関わる企業にはＪＡＸＡと一緒にもう一度挑戦してもらっている。今度こそ成功させたい。また宇宙ファンをはじめとした応援してくれている人たちの存在は大きく、心が折れそうな時に励ましの声をかけてくれた人もいて支えになった。２号機の再挑戦を見守ってほしい」